專利名稱：一種新型傳感器變送裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種與PLC連接的傳感器變送裝置。
背景技術(shù)：
在PLC控制的許多應用場合，都要使用變送器來將PLC不能直接測量的傳感器輸出信號轉(zhuǎn)換成PLC可以處理的電模擬信號，如電流變送器，壓力變送器、溫度變送器、流量變送器等?，F(xiàn)有變送器大多為電壓輸出型或電流輸出型。即將傳感器測量信號轉(zhuǎn)換為0-10V 電壓或4-20mA的電流輸出。但大多數(shù)PLC不具有AD功能，仍需增加模擬量輸入模塊才能處理電壓或電流信號。在實時性及精度要求不高的場合，就會突顯成本較高的弊端。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種新型傳感器變送裝置，其輸出信號從PLC的開關(guān)量輸入點接入，這樣PLC無需增加模擬量輸入模塊即可采集到被測信號的數(shù)值，節(jié)省成本。為了達成上述目的，本實用新型的解決方案是一種新型傳感器變送裝置，其包括與傳感器連接的電壓轉(zhuǎn)換單元，與電壓轉(zhuǎn)換模塊連接的中央處理單元，與中央處理單元連接的輸出驅(qū)動單元；其中，所述傳感器電壓轉(zhuǎn)換單元接收測量傳感器信號，將傳感器信號轉(zhuǎn)換成0-10V的電壓信號；所述中央處理單元具有A/D轉(zhuǎn)換功能，將傳感器電壓轉(zhuǎn)換單元輸出的電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并進行數(shù)據(jù)處理后輸出一定規(guī)律的方波；所述的輸出驅(qū)動單元接收到方波后轉(zhuǎn)換成與方波對應的可與 PLC連接的開關(guān)量信號。利用開關(guān)量信號閉合或斷開時間的長短表示被測信號的大小。PLC 接收到此開關(guān)量信號后，用其內(nèi)部指令可得到開關(guān)量閉合或斷開時間長短的數(shù)值。此時間值即與傳感器測量值對應。采用上述方案后，還具有如下有益效果本實用新型輸出信號閉合或斷開的時間可以分別用于表示兩個不同的傳感器測量值，這樣一條通信線可以傳遞兩組測量信號。通訊信號為開關(guān)量抗干擾能力強。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)方框圖；圖2為本實用新型中央處理單元的電路原理圖；圖3為本實用新型輸出驅(qū)動單元的電路原理圖；圖4為本實用新型的PLC端程序圖；圖中，各主要標號如下1-傳感器電壓轉(zhuǎn)換單元A2-傳感器電壓轉(zhuǎn)換單元B3-中央處理單元31-A/D端口 A32-A/D端口 B33-中央處理單元數(shù)據(jù)處理部分[0016]34-中央處理單元輸出端口4-輸出驅(qū)動單元41-輸出驅(qū)動單元輸入端口42-輸出驅(qū)動單元輸出端口
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型進行詳細的描述。如圖1所示，本實施例一種新型傳感器變送裝置，其包括傳感器電壓轉(zhuǎn)換單元Al、 傳感器電壓轉(zhuǎn)換單元B2、中央處理單元3、輸出驅(qū)動單元4。傳感器電壓轉(zhuǎn)換單元Al與中央處理單元3的A/D端口 A31連接。傳感器電壓轉(zhuǎn)換單元B 2與中央處理單元3的A/D端口 B32連接。中央處理單元3通過其輸出端口 34與輸出驅(qū)動單元4連接。傳感器電壓轉(zhuǎn)換單元Al與傳感器電壓轉(zhuǎn)換單元B2為兩路傳感器電壓轉(zhuǎn)換單元， 分別與用于測量的傳感器連接，分別將傳感器測量信號轉(zhuǎn)換為0-10V電壓輸出。因不同的傳感器的電壓轉(zhuǎn)換單元不同，且此部分電路與現(xiàn)有的電壓式變送器原理相同，故不再詳細描述。圖2為中央處理單元3的電路原理圖。中央處理單元2核心由一片PIC12F675單片機構(gòu)成。此單片機具有4路10位精度的A/D轉(zhuǎn)換器，可將4路電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。 本實施例取其第3、第5引腳分別作為A、B兩路模擬量的輸入端口，取第7引腳作為方波輸出端口。因傳感器電壓轉(zhuǎn)換單元Al與傳感器電壓轉(zhuǎn)換單元B 2輸出電壓范圍為0-10V，故需分別用阻值相同的R5、R6和R7、R8作為分壓電阻，使PIC12F675單片機A/D端口處電壓范圍在0-5V之間。PIC12F675單片機可根據(jù)A、B兩路A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)值控制第7腳輸出方波的波形。方波高電平時間寬度由A路模擬量A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)值決定，低電平時間寬度由B路模擬量A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)值決定。方波的高電平電壓值為5V，低電平電壓值為0V。圖3為輸出驅(qū)動單元4電路原理圖。此單元是將單片機輸出的方波信號轉(zhuǎn)換成可接入PLC開關(guān)量輸入點的開關(guān)信號。單片機輸出端口 34與輸出驅(qū)動單元輸入端口 41連接。通過一個光耦U2將單片機信號與驅(qū)動電路隔開。當單片機輸出高電平時，光耦U2內(nèi)的光敏三極管處于飽和導通狀態(tài)，三極管Ql的b端處于高電位，三極管Ql也處于飽和導通狀態(tài)，輸出驅(qū)動單元4輸出點42輸出0V，此時PLC開關(guān)量輸入點接收到的信號為閉合。當單片機輸出低電平時，光耦U2內(nèi)的光敏三極管處于截止狀態(tài)，Ql的b端處于無電壓，三極管Ql處于截止狀態(tài)，輸出驅(qū)動單元4輸出點42輸出24V，此時PLC開關(guān)量輸入點接收到的信號為斷開。 圖4所示為PLC接收部分程序一個實例。此段程序是以西門子S7-200系列PLC 的格式編寫的。假設一種新型傳感器變送裝置輸出點接入PLC的10.0輸入點。程序中網(wǎng)絡1及網(wǎng)絡2程序用于采集本實用新型輸出信號閉合的時間值，網(wǎng)絡3及網(wǎng)絡4程序用于采集本實用新型輸出信號斷開的時間值。當本實用新型輸出信號為閉合時，網(wǎng)絡2中常開觸點10.0接通，TlOO定時器接通，定時器開始計時。當本實用新型輸出信號轉(zhuǎn)為斷開時， 網(wǎng)絡1的程序中10. 0負跳變觸點接通，傳輸指令TlOO定時器所計的數(shù)據(jù)存入VWO 數(shù)據(jù)存儲器中，并且網(wǎng)絡4中常閉觸點10.0接通，TlOl定時器接通，定時器開始計時。當本實用新型輸出信號又轉(zhuǎn)為閉合時，網(wǎng)絡3的程序中10. 0正跳變觸點接通，傳輸指令M0V_ W將TlOl定時器所計的數(shù)據(jù)存入VW2數(shù)據(jù)存儲器中。如此本實用新型輸出信號不斷地閉合與斷開，即可不斷刷新VWO及VW2中的數(shù)值，完成PLC于本實用新型的通訊。[0024] 以上所揭露的僅為本實用新型一種較佳實施例而已，不能以此來限定本實用新型之權(quán)利范圍，因此依本實用新型權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本實用新型所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求1.一種新型傳感器變送裝置，其特征在于與傳感器連接的電壓轉(zhuǎn)換單元，與電壓轉(zhuǎn)換模塊連接的中央處理單元，與中央處理單元連接的輸出驅(qū)動單元。
2.如權(quán)利要求1所述的一種新型傳感器變送裝置，其特征在于上述中央處理單元具有A/D轉(zhuǎn)換功能。
3.如權(quán)利要求1所述的一種新型傳感器變送裝置，其特征在于上述輸出驅(qū)動單元的輸出信號為開關(guān)量信號。
專利摘要本實用新型公開了一種新型傳感器變送裝置，其包括傳感器電壓轉(zhuǎn)換單元、中央處理單元、輸出驅(qū)動單元。傳感器接入傳感器電壓轉(zhuǎn)換單元，傳感器電壓轉(zhuǎn)換單元輸出的電壓接入中央處理單元的A/D端口，中央處理單元通過其輸出端口與輸出驅(qū)動單元連接，輸出驅(qū)動單元輸出點接入PLC的開關(guān)量輸入點。對于PLC需采集精度及實時性要求不高的模擬數(shù)據(jù)時，可采用本實用新型的傳感器變送裝置，PLC端無需增加模擬量輸入模塊。與現(xiàn)有技術(shù)相比，可大幅度降低成本。
文檔編號G01D5/14GK202141461SQ2011200086
公開日2012年2月8日 申請日期2011年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月7日
發(fā)明者駱延 申請人:駱延